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Die Compact Disc Digital Audio kurz CD DA auch Audio Compact Disc oder Audio CD ist ein optischer Massenspeicher der seit 1979 von Philips und Sony zur Speicherung von digitalen Audio Daten entwickelt wurde Sie loste innerhalb weniger Jahre die Schallplatte als wichtigstes zum Verkauf bestimmtes Medium von aufgezeichneten Sprach und Musikaufnahmen ab Die CD DA ist seit 1983 im Red Book standardisiert 1 Speichermedium Compact Disc Digital AudioCDDA LogoAllgemeinesTyp Optisches SpeichermediumKapazitat 74 minGrosse 12 cm 8 cm Durchmesser UrsprungEntwickler Philips SonyVorstellung 1980Vorganger Schallplatte Compact CassetteNachfolger Super Audio CD DVD AudioBis in die 1990er Jahre war Compact Disc bzw CD gleichbedeutend mit der Audio CD 2 Im Jahr 1992 kamen auch sogenannte CD Rohlinge in den Handel auf die Verbraucher mit einem CD Rekorder oder einem Personal Computer selbst Musik aufspielen konnen was haufig zum Kopieren gekaufter CDs genutzt wurde Einige Jahre spater waren solche Brenngerate in PCs zum normalen Standard geworden wobei die Preise von anfanglich noch uber 1000 DM mit der Zeit in den unteren zweistelligen Bereich sanken Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Bedeutung 3 Technik und Standardisierung 4 Datenformat 4 1 Low level Format 5 Uberlange Audio CDs 6 Kopierschutz 6 1 Serial Copy Management System 6 2 Nicht der Norm entsprechende Verfahren 6 2 1 Rechtslage 6 2 2 Technische Details 6 2 3 Probleme und Folgen 7 Inhalte und Formate 8 Die ersten Audio CDs 9 Okonomie der Audio CD 10 Markt 11 Literatur 12 Weblinks 13 EinzelnachweiseGeschichte Bearbeiten CD betrachtet mit Raster Elektronen Mikroskop Schutzlack entfernt Als Vorgeschichte der eigentlichen CD Entwicklung gab es in den 1970er Jahren verschiedene Ansatze zu optischer digitaler Datenaufzeichnung auch von Musik und Videodaten die zum Teil zu Patenten fuhrten in den USA James T Russell 3 und David Paul Gregg 4 Bei Philips schlug Klaas Compaan 1969 die Verwendung optischer Aufzeichnung fur Video vor 5 In den 1970er Jahren forschten Techniker sehr vieler Elektronikkonzerne im Bereich digitaler Audio Aufzeichnung Die ersten Prototypen basierten auf magnetischen Speichermedien wie etwa der klassischen Audiokassette Das erste Gerat auf dem Markt war im Jahr 1977 eine Erweiterung des Betamax Videorekorders der Firma Sony um einen Analog Digital bzw Digital Analog Wandler PCM Modulator bzw Demodulator Dabei wird durch den Videorekorder statt eines Video Signals das PCM Signal aufgezeichnet das durch entsprechende Kodierung in Zeilen bzw Bilder Frames aus der Sicht eines Videorekorders wie ein Videosignal aussieht Das PCM Kodierverfahren wurde spater auch vom Nachfolger DVD Audio ubernommen Das klobige Gerat und die Storgerausche bei der Aufnahme konnten die Konsumenten nicht uberzeugen Sony entwickelte spezielle Verfahren um die Storgerausche zu eliminieren Um diese Verfahren zu testen wurden heimlich bei einer Probe eines Konzertes von Herbert von Karajan im September 1978 Aufnahmen gemacht Karajan wurde spater von Sony eingeladen die Aufnahmen zu beurteilen Lichtbeugung an einer Compact Disc Schutzeinleger gegen Zerkratzen der CD Oberseite bei Nutzung einer Ladendiebstahlsicherung im Tray von World of MusicZur gleichen Zeit arbeitete das Team um Lou Ottens 6 bei dem Unternehmen Philips an der optischen Aufzeichnung von Bildsignalen die die Videotechnik revolutionieren sollte U a wurde auf der Funkausstellung Berlin die Bildplatte vorgestellt die etwa das Format einer LP besass und von einem entsprechend grossen Abspielgerat wiedergegeben wurde Bald entwickelte sich die Idee diese Technologie auch fur digitale Klange zu nutzen Beide Unternehmen standen plotzlich vor einem Problem Sie hatten die neuen optischen Datentrager Laserdisc ahnlich der Schallplatte mit einem Durchmesser von 30 cm geplant Bei der Aufzeichnung von bewegten Bildern konnten sie darauf etwa 30 Minuten Videomaterial unterbringen Bei Audiodaten reichte aber die Kapazitat fur 13 Stunden und 20 Minuten Sony war klar dass das Geschaftsmodell der Musikindustrie zusammenbrechen wurde wenn solche Mengen an Musik an die Verbraucher vermarktet werden sollte Nachdem die Compact Cassette Audiokassette im Jahr 1963 von der Firma Philips allein entwickelt worden war versuchten nun beide Unternehmen einen gemeinsamen Standard herbeizufuhren Der fur die Spieldauer entscheidende Durchmesser der CD wurde durch die Philips Fuhrung folgendermassen begrundet Die Compact Cassette war ein grosser Erfolg die CD sollte nicht viel grosser sein Die Compact Cassette hatte eine Diagonale von 11 5 cm am Ende war die CD 0 5 cm grosser Sony bevorzugte ursprunglich einen kleineren Durchmesser 10 cm Allerlei moderne Legenden ranken sich um die Festlegung dieser Parameter eine der popularsten ist folgende Nach einigen Differenzen habe Sony vorgeschlagen dass die neue CD zumindest Ludwig van Beethovens Neunte Sinfonie in voller Lange erfassen sollte Dieser Vorschlag hing der Legende nach mit Sonys damaligem Vizeprasidenten Norio Ōga 7 zusammen der ausgebildeter Opernsanger war und sich schon immer wunschte Beethovens Neunte ohne storendes Wechseln des Tontragers horen zu konnen Ōgas Lieblingsversion dirigiert von Herbert von Karajan dauert 66 Minuten die Techniker hielten sich an die damals langste zur Verfugung stehende Version von Wilhelm Furtwangler Die Aufnahme aus dem Jahr 1951 hat eine Spieldauer von exakt 74 Minuten 74 Minuten bedeuteten zwolf Zentimeter Durchmesser des optischen Datentragers Die Entwickler von Philips hatten mit Skepsis reagiert da eine so grosse Scheibe nicht in die Anzugtaschen passen wurde Daraufhin hatten Sony Entwickler Anzuge aus aller Welt ausgemessen mit dem Ergebnis dass fur zwolf Zentimeter uberall Platz sei Damit hatten Beethoven und Furtwangler dieser Legende nach einen neuen Standard festgelegt Kees Schouhamer Immink erhielt einen personlichen technischen Emmy Award fur seine kreativen Beitrage der Compact Disc DVD und Blu Ray Nach einer anderen Version war es die Ehefrau von Ōga die darauf bestand Eine ahnliche Version der Geschichte wird von Philips offiziell verbreitet 8 der Einfluss von Beethoven auf die CD Spieldauer ist jedoch nach einem der damals beteiligten Philips Entwickler Kees A Schouhamer Immink eine Legende die von den Public Relations Abteilungen der Firmen erfunden wurde 9 10 wenn auch teilweise mit realem Hintergrund Philips holte Informationen bei der Tochter Polygram ein und die langste Schallplattenlaufzeit war die von Beethovens Neunter mit Furtwangler In Wirklichkeit trafen sich die Entwickler von Sony und Philips 1979 und einigten sich auf 115 mm Durchmesser wobei die unterschiedlichsten Argumente und Parameter eine Rolle spielten auch der verwendete Code die Firmenleitungen von Philips und Sony entschieden sich aber im Mai 1980 fur 120 mm und ubergingen damit die Entwickler Der Grund fur den Wechsel auf 12 cm war nach Immink dass Philips mit 11 5 cm einen Wettbewerbsvorteil gehabt hatte da ihre Produktionsanlagen schon darauf eingestellt waren was Sony nicht passte Sowohl Durchmesser als auch Spieldauer waren schon definiert bevor der Leitungscode festgelegt war 10 Im Rahmen der Entwicklung wurde zuletzt mit einer Kodierung experimentiert die eine Variante eines von Ampex patentierten Codes ist 10 Dadurch dass es Philips in letzter Minute gelang stattdessen die um 30 effizientere Eight to Fourteen Modulation EFM zu implementieren und mit in den Standard aufzunehmen wurde es zusammen mit dem 5 mm grosseren Durchmesser moglich Spurweite und Bitzellenlange zu vergrossern so dass die Produktion der CDs mit grosszugigeren Toleranzen arbeiten kann 10 Bei Einfuhrung der CD war die maximale Spieldauer durch die Laufzeit der als Datenspeicher beim Mastering Prozess benutzten U matic Kassetten auf 72 Minuten festgelegt 10 Erst 1988 als Alternativen zur Datenspeicherung zur Verfugung standen konnte Beethovens Neunte in der Furtwangler Version auf einer CD untergebracht werden 10 Die krumme Abtastrate von 44 1 kHz kam durch folgenden Umstand zustande Das damals im Studiobereich weit verbreitete U matic von Sony speicherte entsprechend hochfrequente digitale Signale dauerhaft auf Magnetband Es existierten spezielle Konverter PCM 1610 und PCM 1630 die Audiodaten mit 16 Bit digitalisierten und ein Video Signal erzeugten das von dem U Matic Videorekorder aufgezeichnet werden konnte Pro Videobildzeile konnten 96 Bit kodiert werden Bei 294 nutzbaren Zeilen und 50 Bildern pro Sekunde die Halbbilder des PAL Videosignals konnten so 96 294 50 1 411 200 Bit pro Sekunde gespeichert werden Bei 2 16 Bit pro Abtastwert ergab sich so eine Abtastrate von 44 100 Werten pro Sekunde Insbesondere auf alteren CDs ist angegeben ob die einzelnen Aufnahmeschritte Aufnahme Mischung Premaster analog oder digital erstellt worden sind Dazu werden die Abkurzungen AAD ADD DAD und DDD verwendet Im Jahr 1980 wurde von Philips und Sony fur Audioaufnahmen der Red Book Standard festgelegt Der Durchmesser des Innenloches der CD 15 mm wurde eher zufallig durch die niederlandischen Philips Entwickler bestimmt Als Massstab diente das seinerzeit weltweit kleinste Geldstuck das niederlandische Zehn Cent Stuck das sogenannte Dubbeltje das ein Entwickler bei der Festlegung des Durchmessers bei sich hatte Die Compact Disc wurde der Weltoffentlichkeit am 15 April 1981 in Salzburg im Rahmen einer gemeinsamen Pressekonferenz der Firmen Philips Sony und Polygram vorgestellt 11 12 Diese fand auf Einladung Herbert von Karajans unter seiner Mitwirkung wahrend der von ihm gegrundeten Osterfestspiele statt Einer breiteren Offentlichkeit wurde die CD im selben Jahr im September auf der Funkausstellung 1981 in Berlin prasentiert Im Jahr darauf am 17 August 1982 13 begann in Langenhagen bei Hannover in den Produktionsstatten der damaligen Polygram die weltweit erste industrielle Produktion des letzten ABBA Albums The Visitors und zwar noch bevor am 1 Oktober 1982 mit dem Sony CDP 101 der erste in Serie produzierte CD Spieler auf dem Markt angeboten werden konnte Am 17 August 1982 begann bei Polygram auch die Produktion einer CD mit Claudio Arraus Interpretation der Walzer von Frederic Chopin 13 1983 kostete eine Compact Disc zwischen 30 und 45 DM rund 700 Titel waren verfugbar Im selben Jahr wurden in der Bundesrepublik Deutschland rund 70 000 CD Player verkauft deren Anschaffungspreis 1984 zwischen 650 und 1800 DM lag Im Jahr 1988 wurden weltweit bereits 100 Millionen Audio CDs produziert 14 15 Ab diesem Jahr gab es Systeme mit denen CDs gebrannt werden konnten Absatzzahlen 16 17 1984 1991 und 2001 2019 in der Bundesrepublik Deutschland Jahr Langspielplatte Mio Stuck Compact Disc ohne CD Single Mio Stuck 1984 71 1 00 3 01985 74 0 00 6 81986 68 8 0 13 31987 66 3 0 22 81988 57 6 0 39 21989 48 3 0 56 91990 44 7 0 76 21991 23 4 102 22001 0 0 6 133 72002 0 0 6 129 42003 0 0 6 106 32004 0 0 5 105 32005 0 0 4 106 92006 0 0 3 108 32007 0 0 4 107 62008 0 0 5 105 12009 0 0 5 103 32010 0 0 6 0 98 72011 0 0 7 0 96 92012 0 1 0 0 92 82013 0 1 4 0 88 02014 0 1 8 0 87 12015 0 2 1 0 83 62016 0 3 1 0 73 82017 0 3 3 0 62 82018 0 3 1 0 46 22019 0 3 4 0 40 0Hinweis Das Jahr des grossten Absatzes ist jeweils grau hinterlegt Die Darstellung von Grafiken ist aktuell auf Grund eines Sicherheitsproblems deaktiviert Bedeutung Bearbeiten Philips CD 100 einer der ersten CD Spieler 1983 Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen beispielsweise Einzelnachweisen ausgestattet Angaben ohne ausreichenden Beleg konnten demnachst entfernt werden Bitte hilf Wikipedia indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfugst Bereits wenige Jahre nach der Markteinfuhrung der CD im Jahr 1982 wurde das digitale Medium popularer als die Vinyl Schallplatte allein in den USA wurden bis 1984 uber 400 000 CD Player verkauft 1985 waren es weltweit bereits funf Millionen Gerate 18 Im Jahr 1988 wurden 400 Millionen CDs weltweit produziert 18 Anfang der 1990er Jahre verschwanden LPs dann grosstenteils aus den ehemaligen Schallplattenladen Millionen von Kaufern ersetzten ihre teilweise jahrzehntelang aufgebauten Schallplattensammlungen durch Audio CDs und ermoglichten der Musikindustrie so Rekordumsatze nach Jahren der Rezession Das Boomjahr der deutschen Musikindustrie war 1997 als die Branche rund 2 6 Milliarden Euro erwirtschaftete In Deutschland werden Audio CDs steuerrechtlich nicht als wertvolle Kulturguter betrachtet fur Audio CDs wird der Umsatzsteuerregelsatz erhoben wahrend fur Bucher und Musikalien der ermassigte Umsatzsteuersatz gilt Etwa seit der Jahrtausendwende beklagen die Plattenfirmen jedoch wieder zuruckgehende Umsatze Die Umsatzeinbruche liegen bei bis zu 10 Prozent deutsche Plattenfirmen verloren 2003 sogar ein Funftel ihres Umsatzes im Jahr 2002 war der Umsatz bereits um mehr als 11 Prozent auf weniger als zwei Milliarden Euro zuruckgegangen Nach Aussage der Musikbranche verursachen ihr vor allem Schwarzkopien Probleme die uber Tauschborsen verbreitet werden sowie Kopien von Audio CDs Von Schallplatten konnten Musiktitel nur mit Band Aufzeichnungsgeraten kopiert werden z B auf Musikkassetten was bei jeder weiteren Kopie mit Qualitatseinbussen einherging Mit digitalen Medien sind hingegen verlustfreie bzw identische Kopien moglich Nach Ansicht der Musikbranche ubersteige die Zahl der mit Musik bespielten CD Rohlinge 2002 267 Millionen die der verkauften Musik CDs 2002 166 Millionen bei weitem wie diese Zahlen ermittelt worden sein sollen verraten die Vertreter der Musikindustrie indes nicht Kritiker werfen der Musikbranche vor die Konzerne hatten die Zeichen der Zeit zum Beispiel die Entwicklung eines konsequenten Vertriebs als Internet Download verschlafen und wurden sich nun in Schadensbegrenzung konsumentenfeindliche Kopierschutzmassnahmen Strafverfahren gegen Internet Musiktauschborsen Kampagnen mit der Parole Raubkopierer sind Verbrecher uben Ein weiterer Grund ist die Zuruckhaltung mancher Verbraucher Musik von schlechter Qualitat und niedrigem Schopfungswert zu kaufen Zudem findet nicht jeder heruntergeladene Titel den Weg auf einen CD Rohling haufig wird ein heruntergeladener Titel nach dem ersten Horen wieder geloscht Technik und Standardisierung BearbeitenDie Audio CD ist eines der offiziellen CD Formate die in den sogenannten Rainbow Books beschrieben werden und das Compact Disc Logo tragen durfen Die Formatspezifikation der Audio CD korrekt als CD DA bezeichnet ist 1980 unter der Bezeichnung Red Book durch das ANSI IEC 908 standardisiert worden diese Norm ermoglichte es dass ursprunglich jeder CD Player und jedes CD ROM Laufwerk jede Audio CD abspielen konnte solange sich die Hersteller der CD an die Norm hielten IEC 60908 wurde vom CEN als EN 60908 ubernommen 19 Eine Audio CD enthalt in dieser ursprunglichen Form ausschliesslich Audio Daten und keine multimedialen oder textuellen Zusatzinformationen Erweiterungen zur CD DA wie Mixed Mode CD Enhanced CD CD Plus CD MIDI CD G oder CD Text konnen jedoch Zusatzinformationen enthalten die durch das normale Dateisystem des Computer Betriebssystems lesbar sind Dies kann zu Abspielproblemen fuhren sobald nicht normgerechter Kopierschutz eingesetzt wird Die Audio Daten werden unkomprimiert gespeichert Das Red Book Format unterstutzt nur ein einfaches Verfahren zum Erkennen oder Korrigieren von Lesefehlern den sogenannten Cross interleaved Reed Solomon Code CIRC und erlaubt bis zu 250 Fehler pro Sekunde Gute CD Player konnen auch etwas hohere Fehlerzahlen noch fast unhorbar uberdecken Die CD selbst ist eine 1 2 mm dicke Scheibe mit einem Durchmesser von 12 cm oder 8 cm CD Single die aus einem Polycarbonat Trager besteht auf den eine dunne Aluminiumschicht aufgetragen wird Die Spirale in der die Daten gespeichert werden beginnt in der Nahe der Mitte der Scheibe und verlauft nach aussen zum Rand 20 Die Scheibe muss ein Gewicht von 14 g bis 33 g 6 g bis 16 g fur CD Single besitzen 21 und darf in einem Temperaturbereich von 25 C bis 70 C abgespielt werden 22 Datenformat BearbeitenDie Audiodaten werden mit einer Abtastrate von 44 1 kHz 44 100 mal in der Sekunde als 16 Bit Werte und mit zwei Kanalen Stereo erst links dann rechts aufgezeichnet Dies entspricht 1 411 200 Bit s oder den ublich angegebenen 1 411 kbit s Die Datenubertragungsrate einer Audio CD ist jedoch etwas hoher da fur jeweils 24 Bytes Audio Nutzdaten ein zusatzliches Byte mit sogenannten Subkanaldaten aufgezeichnet wird Die Bandbreite einer Audio CD liegt bei 5 Hz bis 20 kHz der Dynamikumfang bei 96 dB Dabei ist das rekonstruierte analoge Audiosignal bei entsprechender Implementierung des Digital Analog Umsetzers prinzipiell vollstandig von der Qualitat des Datentragers abgekoppelt solange die Nutzdaten fehlerfrei zur Verfugung stehen Die Daten werden in Datensatzen zusammengefasst die Small Frame genannt werden Jeder Small Frame enthalt 33 Bytes Davon sind 24 Byte Audio Daten also genau sechs Stereo Samples 8 Byte enthalten Fehlerkorrekturdaten und ein sogenanntes Subcode Byte Die Bits des Subcode Bytes werden mit P bis W bezeichnet Die jeweiligen Bits der aufeinanderfolgenden Subcode Bytes bilden je einen sogenannten Subchannel Die einzelnen Subchannel werden ebenfalls mit P bis W bezeichnet Jeweils 98 Small Frames werden zu einem Block auch Sektor oder Frame genannt zusammengefasst Jeder Block enthalt somit 2352 Byte Audiodaten Dieses entspricht 1 75 Sekunde oder 588 Abtastwerten Samples Die 98 Subcode Bytes ergeben die acht Sub Channels P bis W zu je 98 Bit Die Audio CD nach dem Red Book Standard benutzt nur die Subchannel P und Q Subchannel P enthalt ein einfaches Musik Pause Flag Dieses kann von CD Spielern genutzt werden um Pausen zu uberspringen Dieses Merkmal wird jedoch von manchen Geraten nicht unterstutzt Die ersten beiden Subcode Bytes eines Blocks sind sogenannte Subcode Synchronisationsworte namens S0 Bitfolge 00100000000001 und S1 Bitfolge 00000000010010 23 Subchannel Q enthalt dagegen zahlreiche Informationen Die 98 Q Channel Bits eines Blocks haben folgenden Aufbau 2 Bit Synchronisation 4 Bit ADR Gibt an welche Daten der Q Channel in diesem Sektor enthalt 0 keine Q Channel Daten 1 Positionsinformationen siehe unten 2 Medienkatalognummer z B UPC oder EAN 3 ISRC 4 bis 15 reserviert 4 Bit Kontrollbits Bit 0 1 Audiodaten mit Pre Emphasis 0 ohne Bit 1 1 Digitalkopie erlaubt 0 Digitalkopie verboten Bit 2 1 Datenspur 0 Audiospur Bit 3 1 Vierkanal Audio Quadrophonie 0 Zweikanal Audio Stereo Falls der Q Channel Positionsinformationen enthalt werden diese wie folgt kodiert 8 Bit Spurnummer 8 Bit Index Point 24 Bit Sektoradresse relativ zum Spuranfang 8 Bit reserviert 0 24 Bit absolute Sektoradresse 16 Bit CRC PrufsummeDa der Q Channel verschiedene Daten enthalten kann wie man an den 4 ADR Bits sieht kann nicht jeder Sektor seine Positionsinformationen enthalten Falls ein Sektor keine Positionsinformationen enthalt oder die Verifikation mit der CRC Prufsumme des Q Subchannels einen Lesefehler erkennen lasst zeigen die meisten CD Spieler einen interpolierten Wert an Laut Red Book Standard mussen jedoch neun von zehn Sektoren Positionsinformationen enthalten so dass beim Abspielen einer CD sehr rasch neue Positionsinformationen zur Verfugung stehen Die Subchannel R bis W sind bei reinen Audio CDs ungenutzt und werden von den meisten Audio CD Spielern ignoriert Erweiterte Formate wie CD Text oder CD G kodieren dort ihre Zusatzdaten Die 6 Bits der Kanale R bis W werden zu einem sogenannten Symbol zusammengefasst 24 Symbole hintereinander ergeben ein sogenanntes Pack womit jeder Block vier Packs abzuglich der beiden Synchronisationssymbole am Anfang des Blocks enthalt Das erste Symbol eines Packs legt den Inhalt des Packs fest wozu das Symbol in zwei 3 Bit Schalter namens Mode und Item unterteilt wird 24 Mode Item Binarwert Anwendung0 0 000 000 Null Mode1 0 001 000 Zeilen Grafik Mode1 1 001 001 TV Grafik Mode1 2 001 010 Erweiterter TV Grafik Mode2 4 010 100 CD Text Mode3 0 011 000 MIDI Mode7 0 111 000 Benutzer ModeSiehe auch Subcode Auf einer Audio CD konnen bis zu 99 Spuren gespeichert werden Eine Spur entspricht dabei in der Regel einem Musikstuck Jede Spur kann ausserdem durch bis zu 99 Index Points weiter unterteilt werden beispielsweise fur die Satze einer Sinfonie oder Arien innerhalb einer Oper heutige Wiedergabegerate unterstutzen diese Funktion jedoch haufig nicht mehr da sie nur auf wenigen CDs verwendet wurde Eine standardkonforme Spur muss mindestens vier Sekunden 300 Sektoren lang sein Index Points mussen ebenfalls mindestens vier Sekunden Abstand voneinander haben Zwischen den Spuren befindet sich der Track Pre Gap der bei standardkonformen Audio CDs eine Lange von mindestens zwei Sekunden haben muss und den Audio Ruhepegel haben muss Viele Audio CDs enthalten aber Spuren die nahtlos ineinander ubergehen ohne dass eine horbare Pause zwischen ihnen besteht Die Adressierung der Sektoren lehnt sich dabei an den Einsatzzweck als Tontrager an Die Sektoren werden in dem Format Minute Sekunde Frame adressiert Diese Adressierung wird MSF Format genannt Zur Vereinfachung der Anzeige werden diese Daten BCD kodiert auf der CD gespeichert Der Wert fur Sekunden ist auf 0 59 die Framenummer auf 0 74 Es sind somit Blockadressen von 00 00 00 bis 99 59 74 moglich was fur die ursprunglich konzipierte Spielzeit von 74 Minuten ausreichend ist Es ist festgelegt dass die erste Spur bei Sektor 00 00 00 beginnen soll Bestimmte Bereiche der CD befinden sich jedoch vor der ersten Spur und benotigen daher negative Sektornummern Diese werden mit einem Offset von 100 Minuten gespeichert sodass sie in die nicht benotigten Adressbereiche von 80 00 00 bis 99 59 74 fallen Ein MSF Wert von 97 30 00 entspricht dabei einer Zeitposition von 2 5 Minuten auf der CD Viele CD Diagnoseprogramme sind in der Lage diese Sektoren auszulesen und deren Inhalt wie z B den Table Of Content TOC darzustellen wenn das Laufwerk dies gestattet Die Sektoren einer Audio CD enthalten keinen Header Um zu erkennen welcher Sektor gerade gelesen wird muss das Laufwerk einen bisweilen sogar mehrere Sektoren einlesen und die Daten des Q Channels auswerten Ursachlich dafur ist dass das Aufzeichnungsformat nicht fur wahlfreien Zugriff optimiert wurde Low level Format Bearbeiten Die Datenbits werden nicht direkt in Pits und Lands auf die CD gepresst Stattdessen werden die Daten uber eine 8 zu 14 Kodierung in sogenannte Kanalbits Channel bits gewandelt Die Kanalbits eines Datenbytes sind ausserdem noch durch 3 Bit lange Pausen namens sog Koppelbits englisch gap voneinander getrennt so dass pro Datenbyte der Platz von 17 Kanalbits benotigt wird Die 33 Bytes eines Small Frames entsprechen 33 8 264 Datenbits Auf der CD werden jedoch 33 17 561 Kanalbits gespeichert Zu diesen kommen dann noch 24 Kanalbits zur Synchronisation und drei sogenannte merge bits also 588 Kanalbits pro Small Frame Eine Sekunde Spieldauer auf einer Audio CD entsprechen 7350 Small Frames Ein Small Frame baut sich folglich wie folgt auf 25 Zeichennummer Anzahl Kanalbits Name Verwendung 24 Synchronisationswort 3 Koppelbits 14 Subcode Steuer und Anzeigesymbol 3 Koppelbits0 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits1 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits2 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits3 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits4 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits5 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits6 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits7 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits8 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits9 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits10 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits11 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits12 14 Q m displaystyle overline Q m Paritatsdaten 3 Koppelbits13 14 Q m displaystyle overline Q m Paritatsdaten 3 Koppelbits14 14 Q m displaystyle overline Q m Paritatsdaten 3 Koppelbits15 14 Q m displaystyle overline Q m Paritatsdaten 3 Koppelbits16 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits17 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits18 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits19 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits20 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits21 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits22 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits23 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits24 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits25 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits26 14 WmA Nutzdaten 3 Koppelbits27 14 WmB Nutzdaten 3 Koppelbits28 14 P m displaystyle overline P m Paritatsdaten 3 Koppelbits29 14 P m displaystyle overline P m Paritatsdaten 3 Koppelbits30 14 P m displaystyle overline P m Paritatsdaten 3 Koppelbits31 14 P m displaystyle overline P m Paritatsdaten 3 KoppelbitsNaheres dazu wie die Daten auf der CD gespeichert werden siehe im Artikel Compact Disc Zur Darstellung der Audiospuren als cda Datei unter Windows siehe den Artikel Compact Disc Audio Uberlange Audio CDs BearbeitenDa die Spezifikation gewisse Toleranzen des physischen Formates etwa des Spurabstands enthalt ist es moglich durch Ausreizen dieser Toleranzen engeres Schreiben der Spuren mehr Daten auf einer CD unterzubringen als ursprunglich vorgesehen war Wahrend CD Rohlinge die den gleichen grundlegenden Aufbau wie eine Audio CD haben zu Beginn der Massenfertigung eine Spielzeit von 74 Minuten aufwiesen werden sie heute in der Regel so gefertigt dass sie etwa 80 Minuten Spielzeit haben Auch gepresste Audio CDs nach dem Red Book Standard weisen heute zunehmend Spielzeiten uber 74 Minuten auf insbesondere im Bereich der klassischen Musik Da die Spezifikationen eine maximale Spieldauer bis zum Sektor 79 59 74 also 360 000 Datensektoren plus Lead in und Lead out zulassen verletzen diese Audio CDs nicht das Red Book und durfen damit das CD Logo tragen Von nahezu allen CD Spielern werden solche CDs problemlos abgespielt Eine weitere Erhohung der Spurdichte erlaubt eine noch langere Spielzeit 90 bzw 99 Minuten entsprechend 405 000 oder 445 500 Sektoren Hierbei werden die Spezifikationen des Red Book allerdings verletzt da die erlaubten Toleranzen bei der Spurdichte uberschritten werden und damit erhohte Anforderungen an die Genauigkeit der Spurfuhrung stellen Zudem werden auf diesen Medien Sektoradressen benutzt die vom Red Book Standard fur die negativen Sektoradressen des Inhaltsverzeichnisses TOC der CD reserviert worden sind Da viele CD Laufwerke nur die Sektoren uber 90 00 00 als negative Sektoradressen auffassen sind sogenannte 90 Minuten Rohlinge die also Sektoren bis 89 59 74 enthalten auf diesen Laufwerken noch abspielbar Die sogenannten 99 Minuten Rohlinge erfordern hingegen eine gewisse Intelligenz von der Laufwerkselektronik um zu erkennen ob eine negative Sektoradresse oder eine am Ende der CD gemeint ist In der Praxis wird meistens eine Heuristik eingesetzt die wie folgt funktioniert Ein gezieltes Auslesen von Adressen zwischen 90 und 99 liefert die Daten am CD Anfang negative Adressen ein kontinuierliches Auslesen der CD mit steigenden Adressen wird dagegen erkannt und es werden beim Ubergang von Minute 89 zu 90 die Sektoren am Ende der CD ausgelesen Aufgrund der Probleme die 90 und 99 Minuten Rohlinge verursachen ist von diesen eher abzuraten da man sich nicht sicher sein kann ob sie spater auf einem anderen Laufwerk wieder gelesen werden konnen Kopierschutz BearbeitenSerial Copy Management System Bearbeiten Ahnlich dem DAT Standard enthalt die Audio CD nach dem Red Book Standard ein Kopierschutzverfahren wobei lediglich im Inhaltsverzeichnis Table of Contents TOC ein Bit den Kopierschutz anzeigt Zusatzlich befindet sich ein ahnliches Bit in jedem Q Sub Channel Block der drei Zustande anzeigen kann siehe SCMS Copy Bits mit einer Frequenz von 9 375 Hz alternierend uber die Sub Channel Blocke gesetzt 1 0 bedeutet dass keine digitale Kopie angefertigt werden darf Copy Bits immer ungesetzt 0 0 bedeutet dass eine digitale Kopie angefertigt werden darf bei welcher die Kopierschutz Bits alternierend gesetzt werden und somit selbst nicht kopiert werden kann Copy Bits immer gesetzt 1 1 es durfen beliebig viele Kopien angefertigt werden Die Kopierschutz Bits bleiben dabei unverandert Theoretisch sollten bei einem HiFi CD Spieler diese Flags korrekt auf dem Digitalen Ausgang ausgegeben werden Allerdings werden bei den meisten Computer Komponenten diese Flags ignoriert Ein mit einer Frequenz von 9 375 Hz 50 Taktverhaltnis alternierendes Copy Bit war ursprunglich vorgesehen um zu signalisieren dass die aktuelle Kopie von einer Person angefertigt wurde die nicht uber die erforderlichen Rechte des Urheberrechts verfugt Unter anderem hat aber Sony begonnen kommerzielle CDs in den Handel zu bringen die mit dem alternierenden Copy Bit versehen sind Nicht der Norm entsprechende Verfahren Bearbeiten Copy Control Logo der IFPISeit etwa 2001 werden auch Audio CDs verkauft die daruber hinausgehende Verfahren benutzen Da diese CDs nicht mehr der Red Book Norm entsprechen durfen sie kein CD DA Logo tragen Aufgrund der Normabweichung lassen sie sich nicht mehr in allen CD Spielern abspielen Rechtslage Bearbeiten Derartige CDs mussen in Deutschland allerdings nach 95 d UrhG seit dem 1 November 2003 durch den Hersteller deutlich gekennzeichnet werden Die IFPI International Federation of the Phonographic Industry hat ein entsprechendes Logo fur kopiergeschutzte Audio CDs eingefuhrt Der Heise Zeitschriftenverlag betrieb eine Datenbank in der nach kopiergeschutzten und potenziell nicht abspielbaren Musik CDs gesucht werden konnte Als die meisten CDs aber wieder ohne Kopierschutzmechanismen ausgeliefert wurden entschied man Mitte 2009 die Seite wieder aus dem Netz zu nehmen Die Umgehung eines wirksamen Kopierschutzes ist nach der Novellierung des Urheberrechtes Neues Urheberrechtsgesetz UrhG in Kraft seit 13 September 2003 nicht mehr zulassig 95 a UrhG Dabei stellt sich allerdings die Frage ob die fur Audio CDs eingesetzten Kopierschutzverfahren uberhaupt die Forderung nach einem wirksamen Kopierschutz erfullen da viele CD Laufwerke diese Fehler automatisch korrigieren konnen Eine gerichtliche Entscheidung zu dem Kopierschutz der Audio CDs steht noch aus In Deutschland wird im Rechtsalltag das Umgehen des Kopierschutzes zu rein privaten Zwecken zwar als gesetzwidrig erachtet ist jedoch bis heute nicht strafbar Bagatellklausel 26 Nicht als Umgehung zahlt dabei den Kopierschutz lediglich nicht wirksam werden zu lassen Beispielsweise lasst sich der Kopierschutz MediaMax CD3 von SunnComm unter dem Betriebssystem Windows einfach durch das Drucken der Umschalttaste deaktivieren da hiermit der CD Autostart ausgeschaltet wird Unter macOS sowie Linux und anderen freien Systemen funktioniert dieser Kopierschutz aufgrund der anderen Zugriffsart auf das optische Laufwerk ohnehin nicht In der Schweiz ist die Entfernung eines Kopierschutzes zum privaten Gebrauch legal 27 Technische Details Bearbeiten Es werden zahlreiche Verfahren verwendet die ein Kopieren einer Audio CD verhindern sollen mit unterschiedlichem Schutz und Wirkungsgrad Alle diese Verfahren haben gemeinsam dass sie schon das Auslesen und Abspielen der Daten storen oder verhindern nicht jedoch das anschliessende Kopieren Die Hersteller dieser Verfahren gehen jedoch davon aus dass die Modifikationen die im Allgemeinen einfachere Ansteuerungslogik eines Audio CD Spielers nicht so sehr storen wie die eines komplexeren CD Laufwerks in einem Computer Da zum digitalen Kopieren meist ein CD ROM Laufwerk zum Lesen der Daten benutzt wird ware somit ein Kopieren der Daten unmoglich gemacht Ausserdem konnen die Verfahren nicht zwischen einer in der Regel legalen Privat oder Sicherheitskopie einerseits und einer illegalen Kopie andererseits unterscheiden Illegale TOC Table of Contents Inhaltsverzeichnis Bei diesem Verfahren werden normalerweise in einer zusatzlichen Session die Spurpositionen auf unzulassige illegale Positionen umgelenkt wie zum Beispiel auf einen Block im Lead In Reine CDDA Spieler lesen normalerweise nur die erste Session aus die laut Red Book Standard die Audiodaten enthalt Somit betrifft dieser Schutz nur Multi Session fahige Laufwerke Eine andere Art der illegalen TOC aussert sich mit einer bei jedem Einlegen der CD wechselnden Trackliste Die TOC steht mehrmals hintereinander auf der CD vor allem um Lesefehlern vorzubeugen Hier werden eine Vielzahl von unterschiedlichen und falschen TOC abgelegt Absichtliche Lesefehler Durch Manipulation des CIRC werden an Stellen des Musikstuckes mit einem annahernd linearen Anstieg des Pegels einige Sampledaten verfalscht Die Prufsumme wird jedoch uber den korrekten Block berechnet Damit werden beim Auslesen des Blockes die jeweiligen Samples als defekt markiert Computerlaufwerke die keinen speziellen Audio Modus haben geben die fehlerhaften Daten zuruck wahrend HiFi Laufwerke speziell auf solche Fehler vorbereitet sind und die fehlerhaften Daten oft linear interpolieren Da der Pegel an der Stelle linear ansteigt soll dieser Fehler auf HiFi Spielern nicht horbar sein Allerdings ist es zu bemerken dass in vielen Blocken die Fehlerkorrektur schon ausgereizt ist Jeder kleine Kratzer auf der Oberflache kann echte Lesefehler provozieren Man kauft sozusagen eine Audio CD die schon von vorneherein defekt ist Falsche Q Subcodes Dieser Kopierschutz wird eher selten verwendet da auch reine CDDA Spieler damit Probleme haben konnen Er basiert darauf dass CD Spieler die CD ahnlich wie eine LP in einem Durchgang abspielen indem diese der Spur folgen Nur bei der Spuranwahl oder beim Uberspringen einzelner Stellen wird effektiv ein bestimmter Block gesucht Bei Audio CDs ist in jedem Q Subcode zu einem Block die jeweilige Position vermerkt Wenn man dort eine leicht abweichende Position eintragt durcheinanderwurfelt kann nicht mehr exakt gesucht werden was aber reine CDDA Spieler nicht stort nur solche mit Erschutterungsschutz Computerlaufwerke dagegen werden ublicherweise blockweise angesprochen und mussen sehr oft neu die Position auf der CD suchen Dieses ist dann nicht mehr moglich da die Positionen durcheinandergewurfelt sind und daher ein paar Blocke vorher oder spater gelesen wird Dieses aussert sich in kurzen Wiederholungen oder fehlenden Stuckchen ublicherweise um 0 05 Sekunden lang Probleme und Folgen Bearbeiten Da allerdings in immer mehr Geraten der Unterhaltungselektronik sogenannte Kombilaufwerke verbaut werden die eine Vielzahl von CD und DVD Formaten z B MP3 CDs Mixed Mode CDs lesen konnen fuhrt dies dazu dass nicht normgerechte Audio CDs auch von diesen Geraten nicht mehr korrekt abgespielt werden konnen Die zunehmende Verbreitung dieser Gerate und damit zunehmende Abspielprobleme von nicht normgerechten CDs hat dazu gefuhrt dass seit 2008 wieder zunehmend Audio CDs ohne derartige Massnahmen in den Handel gelangen Inhalte und Formate BearbeitenDie von der Schallplatte bekannte Vermarktungs Unterteilung in grosse LPs und kleinere Singles wurde auch bei der Audio CD ubernommen Dabei entstanden folgende inhaltsabhangige Formate CD Alben Kompilationen Tontrager mit 12 cm Durchmesser und etwa 45 bis 80 Minuten Musik Tonmaterial Single Tontrager mit 8 cm Durchmesser und etwa ein bis vier Stucken Spielzeit in der Grossenordnung von 12 bis 15 Minuten Musik Maxi Maxi Single Tontrager mit 12 cm Durchmesser aber nur etwa ein bis funf StuckenDaneben entstand die Promo CD ein Tontrager mit zwolf oder acht Zentimetern Durchmesser zu Werbezwecken der meistens kostenlos verteilt wird Er enthalt manchmal das ganze Album das beworben werden soll manchmal aber auch nur sehr wenige Stucke oder nur Ausschnitte der ganzen Stucke Zielgruppen fur Promo CDs sind als Multiplikatoren wirkende Menschen oder Institutionen zum Beispiel Radiostationen oder DJs Die ersten Audio CDs BearbeitenDie ersten Audio CDs stellte das Plattenlabel Polygram am 17 August 1982 in Langenhagen bei Hannover vor es handelte sich dabei unter anderem um Eine Alpensinfonie von Richard Strauss gespielt von den Berliner Philharmonikern unter der Leitung von Herbert von Karajan 28 29 Walzer von Frederic Chopin fur Klavier gespielt von Claudio Arrau 30 sowie das Album The Visitors der Musikgruppe ABBA 29 Da in Europa zu dieser Zeit allerdings noch keine CD Spieler auf dem Markt waren wurden diese CDs erst ab November 1982 in Japan veroffentlicht 29 Als erste veroffentlichte Audio CD der Geschichte gilt Billy Joels Album 52nd Street das Sony Music Entertainment gemeinsam mit dem Player CDP 101 am 1 Oktober 1982 in Japan auf den Markt brachte 31 Okonomie der Audio CD BearbeitenNach dem Weltverband der Tontragerindustrie IFPI machen die Lizenzen fur die Musik meistens mehr als ein Drittel des Abgabepreises an den Detailhandel aus und es erfolgt eine Quersubventionierung von erfolgreichen zugunsten anderer CDs denn nur 10 20 Prozent aller Neuerscheinungen spielen ihre Kosten ein 32 Erlosaufteilung einer CD fur 15 Euro 2004 33 Kostenart Anteil ProzentPlattenfirmen Labels 3 90 Euro 25 Kunstler 1 05 Euro 7 GEMA 0 90 Euro 6 Herstellung 0 60 Euro 4 Vertrieb 3 45 Euro 23 Handel 3 00 Euro 20 Umsatzsteuer Deutschland 2 10 Euro Anm 14 Anm Entspricht dem damaligen Umsatzsteuersatz von 16 auf den Nettopreis Der Preis fur Tontrager und Musikvideos erhohte sich nach einer Studie des Statistischen Bundesamtes zwischen 1993 und 2003 nominal um 5 6 sank damit also real unter Einberechnung der Inflation um 10 6 34 Markt BearbeitenIm Weihnachtsgeschaft 2007 sind in den USA dem grossten Musikmarkt der Welt die Verkaufe von CD Alben um 21 Prozent zum Vorjahr zuruckgegangen 35 Im Jahr 2007 wurden in den USA 511 Millionen CD Alben verkauft und damit 17 Prozent weniger als 2006 Der Umsatz ging um 20 Prozent auf 7 45 Milliarden US Dollar zuruck Die CD Single erholte sich von den geringen 1 7 Millionen auf 2 6 Millionen Stuck Umsatz 12 2 Millionen Dollar 36 Literatur BearbeitenHubert Henle Das Tonstudio Handbuch 5 Auflage Carstensen Verlag Munchen 2001 ISBN 3 910098 19 3 Roland Enders Das Homerecording Handbuch 3 Auflage Carstensen Verlag Munchen 2003 ISBN 3 910098 25 8 Thomas Gorne Tontechnik 3 aktualisierte Auflage Hanser 37 Munchen 2011 ISBN 978 3 446 42395 4 Weblinks BearbeitenHintergrundwissen uber CD Formate Standards Dateisysteme Spezialfalle Noch n Geburtstag fur die Audio CD Experte Die CD ist viel zu sensibel Zerfall bedroht Kulturerbe Karl Gerhard Haas 40 Jahre CD Die silberne Klang Revolution In Heise online 8 Marz 2019 Abgerufen am 8 Marz 2019 Einzelnachweise Bearbeiten Definition of Red Book audio In PC Magazine bzw PCMag com Encyclopedia Ziff Davis abgerufen am 13 Dezember 2017 englisch Definition of CD In PC Magazine bzw PCMag com Encyclopedia Ziff Davis abgerufen am 13 Dezember 2017 englisch A Note on Terminology In the early 1990s when CD ROMs first became popular CD meant music Today CD refers to both audio CDs and data Inventor of the Week James T Russell MIT Eintrag Gregg in Smart Computing Encyclopedia Kees A Schouhamer Immink The CD Story Journal of the AES Band 46 1998 S 458 465 PDF zeit de Bandsalat der die Welt veranderte http www schlaunews de info test tipps 18082007 wissenswertes zum 25 geburtstag der cd warum beethoven eine wichtige rolle spielte Password Philips Research technology magazine issue 30 S 28 PDF 2 9 MB Kees Immink The Compact Disc Story PDF 140 kB im Archiv PDF 2 MiB a b c d e f Immink Shannon Beethoven and Compact Disc Karina Zybina Weltprasentation des Compact Disc Digital Audio System Audio CD Salzburg Geschichte Kultur In Salzburg Geschichte Kultur Abgerufen am 6 Dezember 2021 Bernd Schlesselmann Vor 40 Jahren Herbert von Karajan stellt die Compact Disc vor In RBB 15 April 2021 abgerufen am 6 Dezember 2021 a b Manfred Kloiber 40 Jahre Compact Disc Als die erste industrielle CD aus der Presse kam In Kalenderblatt Rundfunksendung auf DLF 17 August 2022 abgerufen am 17 August 2022 golem de Happy Birthday Compact Disc 200 Milliarden in 25 Jahren Erste CD wurde am 17 August 1982 gepresst spiegel de 25 30 Jahre CD Die digitale Revolution trug Silber Bundesverband der Phonographischen Wirtschaft Daten fur 1990 beinhalten ab Juli auch die Zahlen der neuen Bundeslander https www musikindustrie de markt bestseller musikindustrie in zahlen download jahrbuch 1 ab 2004 a b Zeitsprung Am 2 3 1983 gibt es den ersten CD Player amp 16 Alben auf CD zu kaufen In uDiscover Germany 1 Marz 2021 abgerufen am 26 November 2021 DIN EN 60908 1999 09 Tonaufzeichnung Digital Audio System Compact Disc IEC 60908 1999 Deutsche Fassung EN 60908 1999 Abgerufen am 31 Mai 2023 DIN EN 60908 Nr 3 DIN EN 60908 Nr 5 7 DIN EN 60908 Nr 8 1 DIN EN 60908 Nr 17 3 DIN EN 60908 Nr 19 1 DIN EN 60908 Nr 14 Bilder 8 und 9 FAQ zu Fragen der Privatkopie und des Kopierschutzes bei internetrecht rostock de https www suissimage ch index php id faq privatgebrauch faq b6d767d2f8ed5d21a44b0e5886680cb9 Philips The first CDs Memento vom 14 Marz 2006 im Webarchiv archive today a b c Die Musik im Zeitalter des Copy and Paste Neue Zurcher Zeitung 24 August 2007 abgerufen am 20 Juni 2012 Weltweit erste CD kam vor 25 Jahren aus Langenhagen NDR 17 August 2007 archiviert vom Original am 19 August 2009 abgerufen am 3 November 2008 A Great Invention 100 Years On Sony archiviert vom Original am 13 April 2010 abgerufen am 3 November 2008 Recht Memento vom 19 August 2011 im Internet Archive Schweizer Landesgruppe der International Federation Of Producers Of Phonograms And Videograms abgerufen am 28 Dezember 2011 Sven Hansen Sven Hansen Fair fairer funfzig Der richtige Preis fur den legalen Musik Download In c t 12 2004 Seite 96 Archiviert vom Original am 11 Juni 2004 abgerufen am 14 Marz 2018 IFPI Jahreswirtschaftsbericht 2003 Memento vom 12 Oktober 2006 im Internet Archive PDF US Musikmarkt Weihnachtsverkaufe von CD Alben eingebrochen golem de US Musikmarkt schrumpft weiter heise de 1 Auflage 2006 Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag Munchen WienNormdaten Sachbegriff GND 4346365 4 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Compact Disc Digital Audio amp oldid 234957606